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(5) 松緊架位置傳感器的進(jìn)步。利用重力、高頻電磁感應(yīng)、磁敏電阻等原理研制成功無(wú)接觸松緊架位置傳感器，提高了松緊架位置檢測(cè)的可靠性。結(jié)合控制方法的改進(jìn)(對(duì)松緊架進(jìn)行位置控制)，作到了松緊架的姿態(tài)控制，使穩(wěn)態(tài)時(shí)松緊架總是處于中間位置。

(6) 變頻器的參數(shù)由最初的幾十個(gè)發(fā)展到今天的上千個(gè)，變頻器的功能越來(lái)越完善，幾乎無(wú)所不能。原來(lái)變頻器使用中需要增加的硬件都已經(jīng)包括在變頻器內(nèi)部了，開發(fā)者的工作只是簡(jiǎn)單的對(duì)變頻器進(jìn)行設(shè)定。

(7) 有速度傳感器或者位置傳感器的矢量控制技術(shù)(交流伺服控制)在多電機(jī)同步調(diào)速中得到使用，如圓網(wǎng)印花機(jī)、平網(wǎng)印花機(jī)、漿紗機(jī)、濕法氈生產(chǎn)線等，其目的或者是為了改善對(duì)花精度，或者是為了改善張力的動(dòng)態(tài)均勻性，或者是為了恒張力或變張力卷繞等。

印染設(shè)備無(wú)松緊架無(wú)張力傳感器無(wú)速度傳感器多電機(jī)同步調(diào)速

近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外采用交流變頻異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)取代直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，技術(shù)水平有了??有的松緊架結(jié)構(gòu)(或者張力傳感器或者速度傳感器)。這個(gè)環(huán)節(jié)成了新設(shè)備的薄弱部分，故障多、維護(hù)工作量大，影響了新設(shè)備潛能的發(fā)揮。有人作過(guò)改進(jìn)，但改進(jìn)工作主要集中在如何把松緊架的位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂朴玫碾娦盘?hào)上，沒有涉及到松緊架本身。

1 松緊架的利與弊

印染設(shè)備上的傳動(dòng)輥特別多，其中少數(shù)輥?zhàn)油ㄟ^(guò)電機(jī)拖動(dòng)，稱其為主動(dòng)輥;大多數(shù)輥?zhàn)油ㄟ^(guò)繞在其上的織物拉動(dòng)，稱其為被動(dòng)輥。如果一個(gè)主動(dòng)輥拖動(dòng)的被動(dòng)輥多，則織物張力的均勻性差。主動(dòng)輥處的張力最大，最后一個(gè)被動(dòng)輥處的張力最小。反之，如果一個(gè)主動(dòng)輥拖動(dòng)的被動(dòng)輥少，則織物張力的均勻性好，主動(dòng)輥與最后一個(gè)被動(dòng)輥之間的張力差小。一般說(shuō)來(lái)，主動(dòng)輥與主動(dòng)輥之間需要松緊架、張力傳感器、速度傳感器加以同步。工藝要求提高張力的均勻性，這就要求主動(dòng)輥多、拖動(dòng)電機(jī)多，從而松緊架多。這樣作的弊端是增加了設(shè)備的復(fù)雜性和故障率，給操作和維護(hù)工作帶來(lái)困難。

現(xiàn)在的趨勢(shì)是對(duì)織物加工過(guò)程中的張力均勻性提出了越來(lái)越高的要求。為了滿足這個(gè)要求，新設(shè)備設(shè)計(jì)中增加了主動(dòng)輥的數(shù)量，從而也增加了拖動(dòng)電機(jī)的數(shù)量。但需要想辦法不增加甚至減少松緊架的數(shù)量。

2 減少和取消松緊架的方法

變頻器在印染設(shè)備上的使用已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)。變頻器的功能越來(lái)越完善，能做的事情越來(lái)越多。一些原來(lái)很難完成的工作，借助于變頻器可以很容易實(shí)現(xiàn)。比如無(wú)速度傳感器矢量控制變頻器可以工作在速度模式也可以工作在轉(zhuǎn)矩模式，可以檢測(cè)和輸出電機(jī)的速度、線速度、轉(zhuǎn)矩、電壓和電流等運(yùn)行參數(shù)。借助于這些功能，有可能構(gòu)建出一些減少和取消松緊架的同步調(diào)速方法。

(1) 大小電機(jī)法

一個(gè)單元用二臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，一臺(tái)電機(jī)的功率大，另一臺(tái)電機(jī)的功率小。小電機(jī)可以提供一定的輔助驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以改善張力的均勻性，但不足以單獨(dú)將設(shè)備驅(qū)動(dòng);大電機(jī)的功率足以將該單元驅(qū)動(dòng)，決定了該單元的速度。小電機(jī)的變頻器工作在轉(zhuǎn)矩模式，大電機(jī)的變頻器工作在速度模式。二臺(tái)電機(jī)間不設(shè)松緊架。

舉例:印染前處理的水洗單元，傳統(tǒng)的做法使用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)在改為二臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以改善張力的均勻性。第一臺(tái)電機(jī)功率7.5kW，工作在矢量控制速度模式;第二臺(tái)電機(jī)0.75kW，工作在矢量控制轉(zhuǎn)矩模式。二臺(tái)電機(jī)間不需要松緊架，同步不成問(wèn)題。

(2) 直接速度同步系統(tǒng)

一般各單元都設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，使各單元機(jī)的線速度盡量不受負(fù)載波動(dòng)等因素的影響。這樣，只要在聯(lián)合機(jī)運(yùn)行前，事先將各單元機(jī)的線速度調(diào)整相等(考慮到織物的伸長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)為一定的比例關(guān)系)，即可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。

舉例:直輥絲光機(jī)的直輥部分使用帶速度反饋的交流變頻異步電機(jī)直接速度同步系統(tǒng), 四臺(tái)電機(jī)的線速度依次遞增一個(gè)小的百分?jǐn)?shù)(可調(diào)), 實(shí)現(xiàn)一定的張力, 不需松緊架同步運(yùn)行。

(3) 軟機(jī)械特性法

如果幾個(gè)單元的功能和結(jié)構(gòu)相似，每個(gè)單元有一臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)，可以考慮利用矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩輸出構(gòu)造異步電機(jī)的軟機(jī)械特性，從而電機(jī)間不需要松緊架而能保持良好的同步。有跑快傾向的因負(fù)載加重而快不起來(lái)，有跑慢傾向的因負(fù)載變輕而慢不下來(lái)，最終維持速度一致。因?yàn)檐洐C(jī)械特性不是用串電阻的方法獲得，而是用轉(zhuǎn)矩負(fù)反饋構(gòu)造，使得效率比較高。

舉例:直輥絲光機(jī)的直輥部分有四臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，它們的功能和結(jié)構(gòu)相同?？梢圆捎密洐C(jī)械特性法實(shí)現(xiàn)電機(jī)間的同步，無(wú)需設(shè)松緊架。四部分的線速度可以設(shè)定的不一樣，以實(shí)現(xiàn)加工所要求的織物張力的調(diào)節(jié)。

交流電機(jī)伺服控制在卷繞中的應(yīng)用

在紡織印染設(shè)備中卷繞是較為常用的傳動(dòng)系統(tǒng), 主要傳動(dòng)方式分為液壓傳動(dòng)、直流傳動(dòng)、交流變頻傳動(dòng)和交流伺服系統(tǒng)等。其?

恒張力卷繞有兩種方式:壓布輥磨檫傳動(dòng)和卷布輥中心傳動(dòng)。第一種方式由于傳動(dòng)不受卷布輥直徑影響, 情況較為簡(jiǎn)單, 與一般的傳動(dòng)沒有多大的差別。第二種方式因受卷布輥直徑的影響, 傳動(dòng)角速度是變量, 并隨直徑的增大轉(zhuǎn)速變慢。如果采用普通的交流變頻傳動(dòng)，需要檢測(cè)卷布輥的直徑D，然后根據(jù)式(1)計(jì)算卷布輥轉(zhuǎn)速n，再根據(jù)計(jì)算的轉(zhuǎn)速控制變頻器的頻率，與普通的變頻調(diào)速?zèng)]有什么兩樣。